水产生物技术概述

者重阐述丁生物技术在水产生物优良品种选育,水生生物种质资源鉴定、保存与利用,水产养殖生物病害防治与快速诊断及新型饲料造白源与促生长饲料添加剂的研制与开发等方面所发挥的巨大作用。     

源于大肠杆菌蛋白的表达、液相色谱复性与纯化新进展

对近两年来源于大肠杆菌（Escherichia coli,E．coli）的蛋白表达和用蛋白折叠液相色谱（protein folding liquid chromatography,PFLC）法对所形成的包涵体目标蛋白的复性并同时纯化的新近发展做了简要的介绍和评述．PFLC法用于包涵体蛋白分离、纯化很广,其特点是除了在色谱柱上将目标蛋白与其他组分分开,还同时要在色谱柱上进行包涵体蛋白折叠．可以说,现代生物技术中所用的大多数有价值蛋白产品的制备仍然有赖于不同机理的液相色谱（Lc）法．而用PFLC法对源于E．coli的蛋白的制备方法更具可塑性和容易达到规模化,其生成本可以成倍地降低．该文主要内容包括了E．coli蛋白的表达及样品前处理、PFLC的实用范围、PFLC的优化、PFLC中的新技术、新设备和新方法、PFLC的分子学机理、应用事例及对未来的展望．     

利用植物生物技术和农艺措施控制镉在食物链中的迁移

由于人类的工农业活动，Cd成为了自然环境和农业环境中主要散布的重金屑。Cd对各种生物有机体具有潜在的毒性，能引起人类诸多的疾病。由于具有高的移动性和低的中毒浓度，Cd是环境中最危险的重金属之一。而土壤—作物系统是农业生态系统的核心，它是农用化学物质施用及污水灌溉等的主要场所，是Cd向人类食物链迁移积累、直接或间接地危害人体健康的关键环节。利用植物生物技术选育低积累镉的植物基因型、采取相应的农艺措施、控制Cd在食物链中的迁移是农产品安全生产的有效途径。     

光学相干层析图像层状结构的增强与定量测量

光学相干层析(OCT)成像技术对于眼底等层状组织的定量测量有赖于光学相干层析图像中层状结构的提取。为了对原始光学相干层析图像进行预处理以有效地去除图像中的噪声及散斑、增强图中的层状结构,并更好地保护图像中的层状结构,进而更准确地定量测量图像中有重要意义的层状结构的光程信息,提出在相干增强各向异性扩散(CED)算法中引入二阶导数项以控制沿相干方向的扩散强度,并将引入二阶导数项的相干增强各向异性扩散算法应用于不同样品的光学相干层析图像。结合在预处理后图像中层状结构位置的查找结果与样品的折射率信息,实现了对光学相干层析图像中有重要意义的层状结构厚度的定量测量。实验结果表明,使用引入二阶导数项的相干增强各向异性扩散算法对光学相干层析图像预处理有利于对图中重要层状结构的更准确测量。     

浅表组织后向散射检测中偏振门的蒙特卡罗研究

已有实验表明偏振门和斜入射技术能有效地抑止深层散射光子,实现浅表组织光学特性的检测。采用蒙特卡罗方法,分析了斜入射、偏振门的特性,研究了组织光学参量和入射角等参量对平均探测深度的影响。结果表明,组织的各向异性因子和入射角对平均探测深度影响较大。当各向异性因子较小(小于0.8)或者入射角较大(大于1.4 rad)时,组织的平均探测深度能满足小于2倍平均自由程的要求。偏振门和斜入射技术均可使探测光子经历的散射次数和探测深度有明显减小,因此,结合偏振门和斜入射技术能够更有效地分辨来自浅层的信号光,抑止来自深层的背景光。     

用遗传算法反演类上皮组织模型的偏振散射光谱

基于生物组织的粒状模型以及光谱对米氏(Mie)散射体形态的灵敏性,构建了类上皮组织模型的偏振后向散射光谱反演模型。针对反演模型的多参量、多极值、非线性,涉及到非常复杂的三角函数计算,模型空间极小的特点,采用每代保留最优个体的浮点遗传算法对类上皮组织模型的偏振后向散射光谱反演。对编码策略、适值调整策略及选择策略进行了讨论。研究结果表明:经过70代反演迭代,每个参量的相对误差趋于稳定,最小的达到0.02%左右,最大的不超过3%。采用基于实数编码的遗传算法能从偏振散射光谱中同时反演获得表层粒子的形态参量,具有全局收敛性和良好的反演精度与抗噪声能力。     

稳态快速谱光学功能映射

提出了一种新的大脑光学功能映射流程。流程设计任务为周期形式,且周期远小于血液动力学的有效时间跨度。在连续周期刺激下,皮层功能区响应进入稳态,信号表现为围绕稳态值的周期小幅振荡。利用谱分析工具提取体元序列的任务频率成分、综合谱的幅值和相位信息最终确定任务相关脑区。采用SD大鼠的后肢区(HP)作为模型,使用红光(605±10nm)作为照射源。此流程很好地消除了血管伪迹。分析发现,左右脑后肢区任务响应有先后关系。根据相位图讨论了局部微循环血液交换、动静脉网的血液交换等问题。通过实验发现了高频刺激下血管系统的共振现象。实验结果证明本映射流程是一种有价值的新型功能映射流程,相对传统方法能够得到更多的皮层神经活动时空信息。     

泽尼克各项像差对人眼光学质量的影响

基于两个人眼光学质量客观评价标准同心相对瞳孔平面(PFWc)和区域调制传递函数(Marea MTF),研究和分析了波前像差均方根值WRMS处于0.05~1.00μm较大范围内泽尼克各项像差对人眼光学质量的影响。分析结果表明,泽尼克各项在WRMS一定时,瞳孔中心区域的光学质量差距明显,离焦(C4)和球差(C12)项的MPFWc值最小,而五叶草(C15、C20)项的MPFWc值最大。五叶草项在WRMS值处于0.05~1.00μm的范围内,其Marea MTF值均大于0.94,表明该像差项对光学质量的影响可以忽略。MPFWc值和Marea MTF值随着WRMS值的增大而减小,但不是简单的线性关系,随着WRMS值的增大,它们的变化趋于平缓。各项泽尼克像差对人眼光学质量的影响存在较大差别,对人眼光学质量的影响从大到小依次为:球差、离焦、散光、彗差、三叶草、四叶草、五叶草等。     

光学相干层析多普勒成像功能拓展研究

光学多普勒成像(Optical Doppler tomography,ODT)是一种结合了光学相干层析成像技术(Opticalcoherence tomography,OCT)和多普勒流速仪的非侵入、非接触的成像技术,能够实现对高散介质组织内部的血管分布和血液流速的探测。阐述了基于数字希尔伯特变换的相位分离多普勒光学相干层析成像技术的工作原理,并且通过对玻璃毛细管和生物芯片微通道管中聚苯乙烯溶液流速的实验测量,准确测量管内微粒缓慢移动时的多普勒频移量,获得了玻璃管内和生物芯片微通道管中流速分布曲线,证实了所提方法的可行性。获取的多普勒图像具有较高的空间分辨力和速度分辨力,在未来的临床应用中有潜在的应用价值。